Specialized robust CFD RANS microscale meteorological model for modelling atmospheric processes and transport of contaminants in urban and industrial areas

В последние годы в мировой практике существует тенденция к использованию специализированных CFD моделей в задачах вычислительной метеорологии. К таким задачам относится, в частности, задача обоснования безопасности промышленных объектов, в том числе радиационно-опасных. Эта тенденция обусловлена тем фактом, что применение универсальных инженерных кодов общего назначения требует изрядных вычислительных мощностей и связано это в первую очередь с необходимостью сгущения расчётной сетки к поверхностям земли и зданий для разрешения вязкого и промежуточного слоёв. С другой стороны, гауссовы модели не могут учесть сложные аэродинамические эффекты, возникающие при обтекании зданий сложной конфигурации, в том числе описать все тонкости обтекания сооружений примесью при атмосферных выбросах газо-аэрозольных веществ. Поэтому авторами была разработана робастная узкоспециализированная CFD-RANS модель и расчётный код для моделирования атмосферной дисперсии примеси в условиях сложной трёхмерной геометрии, не требующие сгущения сеток. Авторы работы провели верификацию этой модели на различных данных, полученных как в ходе натурных крупномасштабных, так и в ходе лабораторных туннельных экспериментов. Для этих целей была использована, в частности, рекомендованная международным экспертным сообществом база данных и соответствующие статистические характеристики соответствия рассчитанных и полученных в ходе экспериментов значения компонент скорости течения и концентрации примеси. Результаты верификации показали, что разработанная модель удовлетворяет приёмочным критериям качества моделирования наравне с зарубежными кодами общего назначения и узкоспециализированными кодами.